這幾年，隨著科技的發展，越來越多效果器的設計捨棄了Cab Simulation，而改用IR了。
今天就讓我們來聊一聊箱體模擬跟IR那檔事吧。
什麼是IR(衝擊響應）？
衝擊響應（impulse response)是卷積(convolution)這種數學算法的一個參數。 讀電子或者電機系的應該不陌生。 （ https://goo.gl/MHe5GN 想了解理論的請點鏈結）用一個時間趨近於零，而信號趨近無限大的信號（俗稱脈衝，故也有人稱為脈衝響應），打進一個系統，來量測他的輸出。把這個結果利用傅立葉轉換從時域轉換成頻域，就可以得到這個系統的頻率響應了。
衝擊響應直觀的反應了我們生活世界對聲音的表現形式。 字面上來看，衝擊響應是對“衝擊”的一種響應，聽起來很玄，說穿了也不複雜，讓我們用個通俗的方式來解釋一下。
假設一個音樂家身處在一個房間，他想知道這個房間的聲音特性，最簡單的方式是什麼？
拍一下巴掌，再聽一下房間的迴響，基本上就明白了。 這個過程就是最簡單的衝擊響應獲取方法。 拍巴掌時間極短暫可以視為衝擊（脈衝）信號，後面的迴響就是房間的聲學特性也就是這個房間的衝擊響應。 而在這個房間進行演出就相當於用這個衝擊響應數據與音樂家的表演進行卷積操作。
對於電子系統上述的操作仍然適用，樂手用吉他音箱把信號放大然後通過喇叭發聲的過程就是吉他音箱和吉他的卷積過程。（註：卷積操作僅適用於清音，如果系統帶有失真，卷積就不適用了。）
IR的長度是很重要的參數，一個音樂廳的混響經常有數十秒鐘，如果我們要表現這個音樂廳的混響特性就必須要獲得至少數十秒鐘的衝擊響應。 用這數十秒鐘的衝擊響應進行卷積是一個非常巨量的運算（通常需要上百萬次的運算），即使以現在的科技水平想要實時表現音樂廳的聲學特性是難以達到的。
幸運的是，用於喇叭系統的衝擊響應數據不需要那麼長，只需要將人耳能識別的範圍（ 20Hz ~ 20KHz )表達清楚就可以了。如此一來50ms長的衝擊響應數據就可以完全滿足從貝斯到吉他等各種音箱的表現了。
脈衝響應的長度通常有兩種表達方式，像我們上述的時間值和另外一種點數值。 點數值和時間值是可以相互轉換的，例如效果器的採樣率是44.1KHz，那麼一個2048點的衝擊響應數據相當於 2048 x (1/44100) = 46 ms。 (註：Fractal的Normal為1024 samples , 20ms ; HiRes為2048 samples , 40ms。)
衝擊響應數據如果過短將會影響到低頻的精度，例如很多廠商使用低於512點的衝擊響應長度以避免使用昂貴的高端DSP，低頻的精度會在150Hz以下嚴重偏離正確的位置致使低頻無力且混濁：
上圖就是吉他音箱在採集2048點和512點衝擊響應長度時對低頻的差距，可以看出2048點在130Hz處高於512點3個dB以上，而90Hz以後低頻迅速衰減，極大的增加了對低頻控制力，使得聲音清晰、有力。
什麼是系統延遲（Latency)？
系統延遲是硬件的另一個重要參數，所反映的是硬件系統對信號的反應速度。 系統延遲對樂手的演奏有至關重要的作用。 如果延遲過長，那麼人耳聽到的聲音將嚴重滯後於手的動作，專業樂手對高於5ms的系統延遲會產生不適，感覺聲音軟，實際上就是因為彈奏的音無法時時傳到耳朵，不利於用手的力度控制音色。
系統延遲也可以換算成音源到耳朵的距離值，聲音的傳播速度為345 m/s，那麼每一毫秒的延遲相當於0.345米。 假設樂手的耳朵距離音箱1.5米遠，空間的延遲就有將近 5ms，所以系統延遲越低、力度控制就越好。
上圖是測量Solid Studio的實際系統延遲特性，可以看出只有 0.68ms，也就是20cm的距離，甚至比吉他弦直接傳導到耳朵的物理距離還短，最大限度的避免了系統對演奏的影響。
然而想要實現極低的系統延遲需要強大的系統運算力來支撐，由於數位系統的天然屬性，採樣率的高低直接影響到系統延遲。 例如常用的44.1KHz採樣率的採樣時間間隔就是約22µs（微秒），如果使用普通的如果使用普通的DSP和AD/DA轉換器通常需要至少100個採樣的時間來處理數據，所以大多數的數位硬件都高於2ms的系統延遲。
Solid Studio採用過採樣技術，就是將系統採樣率升高到88.2KHz，這樣採樣間隔時間降為11µs（微秒），再加上業界頂級的TI 6720浮點DSP和最新一代的AKM專業AD/DA轉換器，將需要緩衝的時長驚人地縮短為不到1毫秒。
Solid Studio內建8個經典的箱體：
Roland JC-120 , Fender Deluxe Reverb 112, Fender Bassman 410 , VOX AC30 212 , Fender Twin Reverb 212 , Marshall 1960A , Celestion Greenback 412 , Celestion Vintage30 412
(註：Roland, Fender, VOX, Marshall, Celestion品牌所有權為上述公司所有，此為表述聲音特性使用。）
Solid Studio內建8個經典的麥克風：
Sennheiser MD421 , Shure SM57 , Neuman U87 , Royer R122 , Royer R121 , AKG C414 , AKG C3000 , Shure Beta52 。
（註：Sennheiser , Shure , Neuman , Royer , AKG品牌為上述該公司所有，此為表述聲音特性使用。）
3種後級管選擇以及帶有真空管後級動失真與態壓縮特性算法的後級模擬。 其中Drive可視為逼出後級失真用的Bias。
Solid Studio上的 +4dB 以及 -10dB 選擇開關何用？
很多人覺得Level開關怎麼沒有反應？ 難道是壞了或者設計缺陷？ 想要說清楚這事情得回溯到幾十年前。
最早的錄音設備都是非常昂貴的，他們被專業的錄音棚購買，由專業的錄音師操作，把音樂錄製到巨大的磁帶裡，然後灌製成唱片，並向市場發售。
為了獲得更好的動態，這些專業設備使用很高的電平信號去驅動這些專業設備，通常高達數十伏特。 而面對市場端，廠商需要降低播放設備的成本，所以使用常規的電平信號來播放唱片、磁帶。 久而久之就形成了專業和民用兩個設備陣營。
（這邊有Sweetwater原文解釋： https://www.sweetwater.com/sweetcare/articles/4-db-considered-professional-standard/https://www.sweetwater.com/sweetcare/articles/4-db-considered-professional-standard/ )
專業陣營使用+4dB作為參考輸入電平，同時規定至少10dB的動態餘量（headroom）。轉換成容易理解的數據就是用1.23V作為參考信號強度，設備能夠處理至少20V的信號。
業餘民用陣營使用-10dB作為參考輸入電平，動態餘量大約為10~20dB。換算成容易理解的數據就是0.316V作為參考信號強度，設備能夠處理6V的信號。
看了上面的解釋大家就能明白，這兩個電平是系統能承受的信號強度，假如對兩個系統都輸入1V信號，兩個系統最後也都是輸出1V信號的（假設兩個系統只做存儲和傳輸），這就是為什麼撥動Level開關卻沒有“反應”的真正原因。
既然專業的+4dB電平可以承受更高電壓，為什麼Solid Studio還設置開關選擇兩種參考電平呢？ 這就牽涉到噪聲的問題，現在的數位（中國稱數字）系統相比當年的類比（中國稱模擬）設備一個明顯的區別就是承受電壓比較低。 信號在進入數位系統前需要衰減一大部分，然後在輸出數位系統後再放大回來。 這個放大的數值越大，數位系統本身的噪聲也就越大。 +4dB檔要比-10dB檔的放大倍數大，噪聲也大一些。
所以我們把吉他、效果器這些信號接入Solid Studio時，就可以使用-10dB這檔以保證最好的信號動態和噪聲水平。 當我們把幾架（rack）式效果器或者真空管音箱的Send信號接入Solid Studio時，可以使用+4dB這檔，確保信號不會過載（overdrive）。
有沒有最簡單的操作方法呢？ 那就是一直放在-10dB位置，直到你感覺Solid Studio已經過載了的時候再切換到+4dB。
什麼是IR Capture（衝擊採樣)？
這個Solid Studio除了提供USB與電腦端連結編輯軟體（中國稱軟件）讓你load第三方IR檔之外，還有一個超酷的功能，就是讓你採集自己音箱IR檔。
（5th May，今天就先寫到這裡，腦細胞已經死掉太多了，有空再來補充說明。）
先來聽聽看聲音如何吧？
https://youtu.be/kGenJJyYO4w#t=7m48s
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